Книга посвящена обобщению опыта проектирования, строительства и эксплуатации низконапорных гидроузлов с горизонтальными агрегатами на примере Днепровских гидроэлектростанций. Особое внимание уделяется методике обоснования применения сборного железобетона в конструкциях гидроэлектростанций. Описывается гидромеханическое, электрическое оборудование ГЭС, рассматриваются перспективы внедрения горизонтальных агрегатов. Книга рассчитана на инженеров и техников — гидротехников и гидроэнергетиков, а также может быть полезна студентам вузов соответствующих специальностей.

Предисловие

Глава первая. Общие сведения о Киевском и Каневском гидроузлах
1. Обоснование применения горизонтальных гидроагрегатов на Киевской и Каневской ГЭС
2. Компоновка гидроузлов и характеристика основных сооружений
3. Здание ГЭС. Компоновка оборудования. Основные конструктивные решения

Глава вторая. Проектирование сборных железобетонных конструкций основных сооружений гидроузлов
4. Сборные железобетонные конструкции основных сооружений гидроузлов
5. Расчеты и исследования, выполненные для обоснования конструктивных решений по бетонным сооружениям гидроузлов
6. Расчеты основных конструкций на прочность. Методика и результаты
7. Лабораторные исследования по выбору типа и параметров арматурного стыка
8. Исследования сборных железобетонных конструкций на фрагментах здания ГЭС
9. Результаты натурных наблюдений за сооружениями при строительстве и эксплуатации

Глава третья. Некоторые особенности организации строительства и производства работ
10. Общие принципы организации строительства
11. Пропуск строительных расходов. Организация котлована
12. Перекрытие русла
13. Временное судоходство
14. Особенности в организации строительства и способах производства работ в связи с применением сборного железобетона в основных сооружениях

Глава четвертая. Эффективность применения сборного железобетона в основных сооружениях гидроузла
15. Общие положения экономических исследований
16. Основные показатели сборных конструкций по отдельным технологическим процессам
17. Сравнение вариантов конструкции в сборном и монолитном исполнении
18. Определение влияния применения сборного железобетона на продолжительность строительства
19. Расчет экономической эффективности применения сборного железобетона с учетом его влияния на продолжительность строительства
20. Выводы и рекомендации по результатам исследований сборных железобетонных конструкций и эффективность их применения

Глава пятая. Из опыта эксплуатации Киевской и Каневской ГЭС
21. Освоение первых опытных гидроагрегатов на Киевской ГЭС
22. Совершенствование конструкции капсульных гидроагрегатов
23. Уточнение основных параметров гидроагрегатов
24. Совершенствование автоматики на Киевской ГЭС
25. Устойчивость параллельной работы ГЭС с горизонтальными капсульными гидроагрегатами
26. Общая характеристика работы Киевской и Каневской ГЭС за годы эксплуатации

Список литературы

Предисловие

В 1927 г. в соответствии с планом ГОЭЛРО было начато строительство первой гидроэлектростанции на р. Днепр — Днепрогэс имени В.И. Ленина. В 1977 г. сдается в эксплуатацию последняя ступень каскада на Днепре — Каневская ГЭС. За 50 лет создан каскад гидроэлектростанций на одной из крупнейших рек Европы, практически полностью использующий гидроэнергетические ресурсы реки. Общая мощность гидроэлектростанций каскада достигла 3,8 млн. кВт, а ежегодная выработка электроэнергии — 10 млрд. кВт-ч. Водохранилища гидроэлектростанций зарегулировали сток р. Днепр и позволили использовать его для водоснабжения крупных промышленных районов Приднепровья, Криворожья и Донбасса, а также для орошения до 2600 тыс. га земель на юге Украины. Существенно улучшились условия судоходства на р. Днепр от устья до р. Припять, и создались условия для интенсивного развития рыбного хозяйства.

Строительство Днепрогэс имени В.И. Ленина было школой отечественной гидроэнергетики. Дальнейшее освоение гидроэнергоресурсов Днепра широко развернулось в послевоенные годы. После восстановления разрушенного фашистами Днепровского гидроузла, выполненного в рекордно короткие сроки, приступили к строительству Каховской ГЭС.

С 1954 г. на Днепре строились Кременчугская и Днепродзержинская ГЭС, Киевская ГЭС и ГАЭС, Каневская ГЭС, II очередь Днепрогэс имени В.И. Ленина.

Накопление опыта проектирования и строительства гидроэлектростанций, развитие базы строительной индустрии, рост уровня механизации строительных работ, развитие мощностей по изготовлению гидротурбин и гидрогенераторов позволили последовательно, от станции к станции, совершенствовать оборудование и конструкции сооружений, внедрить новые, прогрессивные проектные решения. Так, на Каховском гидроузле по проектам Укргидропроекта было впервые осуществлено смелое решение по строительству земляной плотины на илах, на водохранилище возведены многочисленные защитные сооружения с применением дренажных устройств оригинальной конструкции. На Кременчугской ГЭС впервые в отечественной практике здание ГЭС возведено без машинного зала, а головы шлюза — без зданий для механизмов. При строительстве Кременчугской и Днепродзержинской ГЭС начали широко применять сборные железобетонные конструкции в здании ГЭС, плотины и шлюза. Большие объемы земляных работ по сооружению глухих плотин выполнены с помощью гидромеханизации. Начато широкое внедрение земляных намывных плотин распластанного профиля с использованием карьеров для намыва в качестве глубоких дрен.

От ступени к ступени каскада совершенствовались технические решения в проектах гидроузлов и технология их строительства. Наиболее полно достижения технического прогресса в проектировании и строительстве низконапорных гидроэлектростанций нашли отражение при строительстве последних ступеней каскада — Киевской и Каневской ГЭС. На этих электростанциях впервые в отечественной практике применены капсульные горизонтальные гидроагрегаты, установленные в зданиях ГЭС водосливного типа, что позволило отказаться от строительства водосливных плотин, более полно использовать энергию потока, упростить конструкцию зданий ГЭС, широко применить индустриальные конструкции из сборного железобетона и за счет этого сократить продолжительность строительства.

В составе Киевского гидроузла возведена первая в стране гидроаккумулирующая электростанция. Также впервые в отечественной практике на Днепровском каскаде выполнена реконструкция крупного гидроузла в сложных гидрогеологических и строительно-хозяйственных условиях, построена II очередь Днепрогэс имени В.И. Ленина.

В настоящей работе освещаются компоновочные и конструктивные особенности сооружений этих гидроузлов, особенности организации строительства и способов производства работ, связанных с применением горизонтальных гидроагрегатов и широким внедрением сборных железобетонных конструкций, дается оценка экономической эффективности принятых решений и обобщается опыт эксплуатации ГЭС с новым типом гидроагрегатов.

В предлагаемой читателю работе авторами делается попытка осветить опыт проектирования строительства и эксплуатации гидроузлов нового типа. Основное внимание в книге уделено особенностям технических решений, непосредственно связанных с вопросами компоновки зданий ГЭС с горизонтальными гидроагрегатами, индустриальным методам строительства, основанным на широком применении сборных железобетонных конструкций в основных сооружениях гидроузлов, опыту эксплуатации новых типов гидросилового оборудования.

Опытом проектирования и строительства гидроузлов Днепровского каскада делились многие гидроэнергостроители на страницах книг и журналов. Авторы надеются, что предлагаемая работа также представит определенный интерес для проектировщиков, строителей и эксплуатационников гидроэлектростанций, а обобщенный в ней опыт будет использован в практике гидроэнергетического строительства.

Авторы выражают признательность инженерам Е.Д. Калиманову и А.К. Вахрамееву за замечания и ценные предложения, сделанные при просмотре рукописи, которые учтены при подготовке рукописи к изданию.